Cryopreservation of Mouse IVF Zygotes by Vitrification

체외수정된 생쥐 1-세포기 배의 초자화 동결

This study was carried out to determine the optimal condition for successful and efficient c cryopreservation of zygotes, 1-cell embryos, using EFS40 which was 40% (v/v) ethylene glycol diluted in DPBS medium containing 30% Fic-oll (w/v) and 0.3 M sucrose. After mouse zygote produced by IVF was vitrified by two freezing methods, the post-warming survival rates of 1-cell zygotes were assessed as cleavage to the 2-cell stage and development into the hatching blastocysts at 5 day. In the one-step method, when embryos were directly exposed to the vitrification solution at 25$^{\circ}C$ for 1 min., survival and development rates of zygotes were 85.5% and 31.9% In the two-step method, embryos were equilibrated with a dilute 20% EG for 1, 3, 5 min. before 1 min. exposure to EFS40, re-spectively. However, the rates of development (17.7, 3.3, 0%) were lower than that of one-step method. The highest survival rate (95.9%) was obtained by one-step method which exposes embryos in EFS40 for 30 sec. In this condition, 63. 8% of cleaved 2-cell developed into hatching blastocysts. In the cell number of Total and ICM using differential labelling technique, there are no significant differences in the cell number of Total and ICM between blastocysts devel oped in vitrified-thawed embryos (63.2${\pm}$16.9, 1 13.5${\pm}$4.0) and control balstocysts (54.0${\pm}$15.2, 1 12.3${\pm}$4.6). Therefore, these results show that mouse zygotes can be successfully cryopreserved by a simple vitrification method although developmental rates of vitrified embryos were reduced. In conclusion, this proposed vitrifi cation procedures can be useful in the cryopreservation of mouse IVF zygotes.

본 연구는 30% Ficoll과 0.3M sucrose가 함유된 mDPBS 용액에 40%의 ethylene glycol을 첨가함으로서 제조된 EFS40을 이용하여 1-세포기의 생쥐수정란을 효율적으로 동결할 수 있는 적정 조건을 확립하기 위하여 실시하였다. 체외수정에 의해 생산된 생쥐수정란은 1단계 동결법 혹은 2단계 동결법, 두 가지 동결 방법에 의해 각각 초자화 동결되었으며, 동결 후, 융해된 수정란의 생존율은 2-세포기로 분할율과 배양 5일째 탈출배반포기로의 발달율로 각각 검증하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1단계 동결법에서, 수정란을 직접 초자동결액에 1분 동안 노출시켰을 때, 수정란의 생존율은 85.5%, 발달율은 31.9%였다. 수정란을 먼저 20% ethylene glycol에 1, 3, 5분간 노출시킨 후, 1분동안 EFS40 용액으로 옮겨 동결하는 2단게 동결법에서는 1단게 동결법보다 낮은 생존율을 보였다(65.4, 53.6 및 29.6%). 가장 높은 생존율(95.9%)은 EFS40에서 30초동안 노출이 1단계 동결법에서 얻을 수 있었다. 이 조건하에서 2-세포기로 분할된 수정란의 63.8%가 탈출배반포기로 발달하였다. 또한, Differential labelling 기법을 이용하여 Total과 ICM(inner cell mass)의 세포수를 조사한 결과, 초자 동결 후 발달된 배반포의 Total과 ICM 세포수(63.2$\pm$16.9, 13.5$\pm$4.0)와 대조군 세포수(54.0$\pm$15.2, 12.3$\pm$4.6)간에는 각각 유의차가 인정되지 않았다. 이러한 결과는 동결로 인한 수정란의 발달율은 다소 낮았지만, 동결후 융해된 수정란은 정상적으로 배반포까지 발달함을 보여준다. 이러한 결과로 미루어 보아, 본 실험에 사용된 초자화 동결 방법은 1-세포기 생쥐 수정란을 성공적으로 동결시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.